Комплексная электрификация фермы КРС колхоза «Степной» Лиманского района Астраханской области

Комплексная электрификация фермы КРС колхоза «Степной» Лиманского района Астраханской области

16

Содержание

• Введение
• Исходные данные
• 1. Освещение и нагрузка. Подсчет осветительных нагрузок
• 2. Комплексная электрификация МТФ. Подсчет силовых нагрузок
• 2.1. Кормоприготовление
• 2.1.1. Выбор сенажной башни и системы машин для загрузки и выгрузки сенажа
• 2.1.2. Резка соломы и зеленой массы
• 2.1.3. Мойка, резка корнеплодов
• 2.1.4. Дробление зерновых культур
• 2.1.5. Выбор запарочного агрегата
• 2.1.6. Дробление сена в муку
• 2.2. Кормораздача
• 2.2.1. Выбор кормораздатчика
• 2.3. Поение животных
• 2.3.1. Выбор автопоилок
• 2.3.2. Подогрев воды и выбор водонагревателей
• 2.4. Расчет и выбор установок для создания микроклимата
• 2.5. Расчет и выбор облучательных установок
• 2.6. Уборка навоза
• 3. Электрификация водоснабжения
• 3.1. Определение суточного расхода воды
• 3.1.1. Выбор насосного агрегата
• 3.1.2. Выбор схемы автоматического управления насосной установкой
• 4. Выбор суточного электроснабжения
• 4.1. Построение суточного графика нагрузок
• 4.2. Определение cos для совмещенных максимумов
• 4.3. Выбор трансформаторной подстанции
• 5. Техническая эксплуатация электрооборудования
• 5.1. Организация монтажа и наладка электрооборудования
• 5.2. Планирование эксплуатационных работ и составление графиков ТО и ТР
• 5.3. Выводы по разделу
• 6. Детальная часть
• 6.1. Поение коров
• 6.2. Первичная обработка молока
• 6.3. Охлаждение молока
• 6.4. Пастеризация молока
• 7. Охрана труда
• 7.1. Молниезащита сельскохозяйственных объектов
• 7.2. Расчет заземлителей
• 8. Экономические показатели по комплексной электрификации объекта
• Выводы по проекту
• Литература
• Приложения

Введение

Развитие сельского хозяйства и его интенсификация предполагает широкое внедрение электрической энергии в сельскохозяйственное производство. Применение электрической энергии во многих случаях ведет к увеличению выхода продукции, повышению его качества и повышению производительности труда.

Эффективность электрификации производственных процессов в животноводстве заключается прежде всего в значительном снижении себестоимости, затрат труда и средств на производство продукции.

Особое внимание следует обратить на качество выпускаемой продукции растениеводства и животноводства. Оно значительно увеличивается за счет внедрения новых технологий: для отбора семенного материала, для создания необходимого микроклимата, для совершенствования форм организации производства и управления сельским предприятием. Лишь при дальнейшем внедрении новых технологий возможно развитие сельскохозяйственного производства.

1. Освещение и нагрузка. Подсчет осветительных нагрузок

Подсчет осветительных электрических осветительных нагрузок производственного помещения ведется методом удельных нормативов мощности для заданной площади. Количество светильников для помещения определяют исходя из рекомендуемой мощности источников света, табл. 6.1 [2]. Установленную мощностью Руст осветительной установки рассчитывают по формуле, Вт:

где Sуд - удельная норма освещения для данного помещения, Вт/м2; F -площадь помещения по наружному обмеру, м2.

Вычислим установленную мощность в коровнике и аналогично произведем расчет для других помещений:

Нагрузки уличного освещения принимаются в соответствии и шириной проезжей части, качеством покрытия проезжей части и типом используемого источника света:

Где Рул - установленная мощность уличного освещения, кВт; Руд -- удельный норматив на освещение улицы погонной длиной 1м, табл. 6.2 [2], Вт/м; L - длина улицы, м.

Нагрузка наружного освещения территории хозяйственных центров (дворов) принимается из расчета 250 Вт на помещение и 3 Вт на периметр хоздвора погонной длиной 1 м.

2. Комплексная электрификация МТФ. Подсчет силовых нагрузок

2.1. Кормоприготовление

Прочная кормовая база -- основа увеличения продукции животноводства.

Используемые в животноводстве корма могут быть классифицированы на три группы:

* связанные с происхождением корма -- растительные, животные и минеральные;

* зависящие от свойств и состава корма -- грубые, сочные, зеленые и концентрированные;

* кормовые добавки.

Корма растительного происхождения -- грубые (сено, солома и др.), сочные (силос, корнеклубнеплоды), зеленые (трава, ботва кормовых культур), искусственной сушки (травяная мука), концентрированные (зерно, комбикорм, отходы пищевых производств и др.).

Корма минерального происхождения: соль, известь, мел и кормовые фосфаты.

К кормовым добавкам относятся специальные обогатительные смеси -- премиксы и белково-витаминные минеральные добавки. Наиболее ценный вид корма -- комбикорм, т. е. кормовая смесь, в состав которой входят разные сухие кормовые продукты. Сбалансированные по питательным веществам и обогащенные витаминами, микроэлементами и другими стимулирующими добавками комбикорма увеличивают продуктивность животных до 30%. Достаточно сложное производство комбикормов может быть организовано не только на специализированных комбикормовых заводах, но и в условиях отдельных хозяйств с помощью специально выпускаемого для этих целей автоматизированного комплектного оборудования.

Эффективность использования корма определяется способом его обработки. Основной способ обработки -- механический (резанием, ударом, давлением), но применяют также тепловую, химическую и биохимическую обработки.

Промышленность выпускает большое количество отдельных агрегатов и поточных линий для обработки кормов.

Наиболее эффективные способы консервирования зеленых кормов -- сушка, гранулирование и брикетирование.

Досушивание сена методом активного вентилирования снижает его влажность с 40...50 до 17% за счет вентиляции атмосферным воздухом на открытых площадках и в хранилищах. Эта операция позволяет сохранить в корме в 10...20 раз больше каротина и в 2...3 раза больше протеина, чем при обычной воздушной сушке. Подвяленную в поле сенную массу укладывают в скирду специального воздухораспределительного канала, к которому подключают осевой вентилятор. Схема управления установкой предусматривает непрерывную работу вентилятора в течение первых суток. В дальнейшем установку вводят в работу автоматически при повышении влажности воздуха до 85%. Влажность воздуха контролируют простейшим волосным влагорегулятором типа ВДК. Весь процесс сушки длится двое-трое суток.

2.1.1. Выбор сенажной башни и системы машин для загрузки и выгрузки сенажа

Для приготовления и хранения силоса и сенажа выбираем башню БС - 9,15 емкостью 1600 тонн. В состав технологического оборудования входят следующие электрифицированные машины:

1) Распределитель массы РМБ - 9,15 производительностью 30 т/ч, Руст= 1,2 кВт;

2) Разгрузчик башни РБВ - 6 производительностью 6 т/ч, Руст = 1,2 кВт;

3) Транспортер кормов ступенчатый ТКС - 6 производительностью 6 + кВт.

2.1.2. Резка соломы и зеленой массы

Исходя из табличных данных (табл. 4) сезонного и годового потребления кормов определяем потребную мощность рабочих машин. Резка соломы Qcyт = 3,61т. Расчетную производительность определяем по формуле:

где Т - время работы машины, принимаем равным 2 часам.

Фактическое время работы:

Потребляемая мощность электродвигателя:

Выбираем электродвигатель типа 4А160М4УЗ

Присоединенная мощность:

Максимальная мощность:

Годовое потребление электроэнергии:

Выбор пускозащитной аппаратуры:

Выбираем предохранитель типа ПРС - 100, Iвст, = 100А, магнитный пускатель типа ПМЛ - 3220, IН = 40А с тепловым реле РТЛ - 1022 [4] стр. 25.

Аналогично производим расчет для других машин. Данные сводим в табл. 6.

2.1.3. Мойка, резка корнеплодов

Выбираем мойку - корнерезку

2.1.5. Выбор запарочного агрегата

Электрическая схема автоматизации парового котла типа КМ

Паровой котел типа КМ работает па жидком топливе. Топливо к форсунке подает насос, приводимый в действие электродвигателем М. Схему включают автоматом QF. Вода из водопровода проходит через открывшийся соленоидный вентиль СВ, подвергается электромагнитной обработке, поступает в котел и заполняя его, замыкает контакты электродного датчика уровней ДУ. Когда вода замкнет контакт верхнего уровня ВУ, сработает промежуточное реле К2, и отключит соленоидный вентиль и магнитную обработку воды. Электродвигатель топливного насоса включается кнопкой SB2, только если вода в котле перекрывает аварийный уровень АУ. Соленоидный вентиль снова подает воду в котел, когда будет израсходован весь регулирующий объем, заключенный между верхним и нижним электродами. В дальнейшем в зависимости от расхода пара и горячей воды цикл наполнения повторяется. О наличии воды в котле сигнализируют ламп HL1 и HL2.

Если давление в котле превышает установленное, электроконтактный манометр ЭТСМ закрывает свой контакт и подает питание на промежуточное реле К1, которое отключает магнитный пускатель КМ1 двигателя топливного насоса. Нагрев прекращается.

Приведенная схема является полуавтоматической и используется для однократного получения пара. Однако применение устройств зажигания топлива ЭЗС-1 и контроля пламени РП-2 позволяет полностью автоматизировать процесс.

Электрические котлы и парообразователи проще в управлении и надежнее в работе, чем паровые котлы. Схема автоматизации парового огневого котла КМ вынесена на графический лист №4.

2.2. Кормораздача

2.2.1. Выбор кормораздатчика

Для раздачи кормов (грубых и сочных), для КРС применяют транспортер-раздатчик внутри кормушек ТВК - 80А.

В коровнике принимаем 4 кормораздатчика, в телятниках по 2. Общее количество кормораздатчиков - 20 штук.

Автоматизация раздачи кормов на фермах крупного рогатого скота.

На графическом листе № 4 приведена электрическая схема управления стационарным кормораздатчиком ТВК - 10А, который используется на фермах с привязным содержанием скота для раздачи и скармливания грубых кормов, силоса и зеленной массы. По дну корытообразного желоба кормораздатчика передвигается цепь со скребками. На рабочей ветви цепи скребки укреплены через каждые 64 см и служат для раздачи корма, а па нерабочей ветви -- через 8 - 9м и предназначены для очистки кормушек от остатков корма. Корм загружают при помощи передвижных тракторных раздатчиков или вручную.

Раздача корма происходит следующим образом. Тракторист, установив тракторный раздатчик выгрузным транспортером против загрузочного бункера ТВК - 80А, нажимает кнопку SB1 и включает привод выгрузки. Движущиеся скребки захватывают корм и перемещают его по всей длине кормушки. Когда транспортер будет заполнен, сработает конечный выключатель КК2 и отключит электропривод. Раздача корма заканчивается. В исходное состояние транспортер возвращают, нажав кнопку SB2. Как только транспортер вернется в исходное положение, сработает конечный выключатель КК1 и отключит электропривод. В зоне поперечных лестничных проходов коровника кормушки не заполняются. Когда корм приближается к этому участку, срабатывает конечный выключатель КК4 и вводит в цепь тока промежуточное реле К1, которое включает звуковой сигнал 3В. Отключается сигнал при помощи конечного выключателя ККЗ. тракторист, услышав звонок, отключает привод тракторного загрузчика корма, а затем, когда сигнал исчезает, включает его.

Автоматизация дозировки концентрированных кормов.

Концентрированные корма, в отличие от кормов других видов, требуют более точной дозировки. На рисунке показана одна из применяемых технологических линий транспортировки и дозированной раздачи концентратов на ферме со стойловым содержанием крупного рогатого скота.

Комбикорм, доставляемый на ферму автотранспортными средствами, подается норией 1 и в накопительный бункер 2, емкость которого рассчитана на обеспечение нужд фермы в течение 10 - 15 дней. Из накопительного бункера комбикорм поступает в раздаточный бункер 5 объемом в одну дневную норму. Затем по гибкому рукаву 6 комбикорм попадает в приемную камеру 7, тарельчатого дозатора-питателя, расположенного на шарнирно-пружинной подвеске 4. над верхним обрезом боковой стенки кормушки укреплена штанга 13, на которую надеваются параллепипедообразные элементы 14, которые можно установить в горизонтальном или вертикальном положении.

Когда кормушка 12 проходит под дозатором, фрикционный обод ведущего диска 10 дозатора вступает во взаимодействие с поверхностью вертикально расположенных элементов, набранных в дозирующую линейку 11. продолжительность этого взаимодействия, которая зависит от числа элементов и определяет дозу концентратов, поступивших в ту или иную кормушку. Периодически, например, после каждой контрольной дойки, скотник-механизатор приводит в соответствие длину дозирующей линейки с продуктивностью коровы.

Загрузка комбикорма и поддержание его уровня в раздаточном бункере автоматизированы (рисунок).

Нажав кнопку SB2, подает питание на катушку магнитного пускателя КМ1, включается электропривод нормы, и концентрированные корма поступают в накопительный бункер. При заполнении бункера срабатывает датчик верхнего уровня ДУ1 и своими контактами ВУ1 вводит в цепь тока реле КМ1; отключается, о чем сигнализирует контрольная лампа HL1. Раздаточный бункер тоже пополняется кормами, поступающими по транспортеру (датчик уровня ДУ2 и реле КМ4). Схема автоматизации дозировки концентрированных кормов вынесена на графический лист № 4.

2.3. Поение животных

2.3.1. Выбор автопоилок

Техническая характеристика AП - 1А;

Емкость чаши -- 1,95 литра;

Масса - 0,97кг, допустимое давление воды в сети не более двух атмосфер.

2.3.2. Подогрев воды и выбор водонагревателей

В зимнее время возникает необходимость подогрева воды для поения животных. Оптимальная температура воды должна быть:

Для молодняка - +5... 7°С, для дойных коров - +12... 14°С.

Суточный расход воды для поения одной головы:

Молодняк -- 30 л; дойных коров - 100л.

Суточный расход воды для поения всех животных составит:

Расход горячей воды на фермах составляет: Для молодняка - 2 л/гол и для коров - 15 л/гол.

Суточный расход горячей воды на всех животных составит:

Общий расход воды составляет:

Для подогрева воды берем ВЭП - 600, Рн = 10,5 кВт, производительность 600 л/ч с tводы = 10°С.

Берем 1 водонагреватель на коровник и 1 на телятник. Общее количество водонагревателей 7 штук.

Время работы водонагревателя в сутки:

Годовое потребление электроэнергии:

2.4. Расчет и выбор установок для создания микроклимата

Расчет отопления производим на основании уравнения теплового баланса:

Где QBB - количество тепла необходимое для нагрева вводимого воздуха, кДж/ч;

Qorp - теплопотери через ограждения, кДж/ч;

Ожив- тепло выделяемое животными, кДж/ч;

Qпод - тепловыделения подстилки, кДж/ч. Найдем потери тепла через ограждения, кДж/ч:

где q0 - потери теплоты через единицу ограждения, так как у нас утепленное помещение, то принимаем 2,5кДж/м3 [2] табл. 6,18;

V - объем помещения равняется 2000 м3;

tв - температура внутри животноводческого помещения, принимается на основании зоогигиенических требований, согласно [2] табл.6.12, равняется 10°С; tн - наружная температура в зимний период времени, °С.

Расход воздуха на удаление углекислого газа:

где К2 - коэффициент, учитывающий выделение углекислого газа микроорганизмами и подстилкой, принимаем К2 = 1,2, из [5], Gyк - общее количество углекислоты, выделяемой животными в помещении, л/ч, принимаем для каждого вида животных по таблице [6.15] из [2]; Св - допустимое содержание углекислого газа в воздухе помещения, %; принимаем в пределах 2,5 ... 3 дм3/м3, принимаем Св = 2,5%, Сн - содержание углекислого газа в наружном воздухе, принимаем 0,03%.

Автоматизация регулирования микроклиматом.

На графическом листе № 5 изображена электрическая схема регулирования микроклимата по двум параметрам: температуре и влажности воздуха в помещении. Температуру регулируют изменением мощности электрокалорифера, а влажность - изменением подачи вентилятора, приводимого в движение двухскоростным асинхронным электродвигателем.

В автоматическом режиме регулирования универсальный переключатель УП ставят в положение А.

При температуре воздуха в помещении, соответствующей норме, и относительной влажности до 60% электрокалорифер отключен (разомкнуты оба контакта реле Pt регулятора температуры в цепях катушек магнитных пускателей КМ1 и КМ2), вращения (контакт РФ1 регулятора влажности Рф замкнут при влажности до 60%. При увеличении влажности выше 60% регулятор Рф размыкает свой контакт РФ1 в цепи катушки КМ4 и замыкает контакты РФ2 в цепи катушки магнитного пускателя КМЗ, переключая двигатель на высшую частоту вращения. Вентилятор начинает работать с максимальной подачей. При понижении температуры замыкается контакт Ptl регулятора температуры Pt и магнитного пускателя КМ1 включается первая секция электрокалорифера.

Если температура продолжает снижаться, то замыкается также контакт Рt2 регулятора Pt и магнитным пускателем КМ2 включается вторая секция электрокалорифера. При понижении относительной влажности и повышении температуры контакты регуляторов Рф и Pt переключаются и отключаются в обратном порядке.

При ручном управлении переключатель УП ставят в положение Р (регуляторы Рф и Pt отключены) и управление осуществляют вручную кнопками SB1...8. взаимоблокировки исключают ошибочное включение двигателя вентилятора на обе ступени частоты вращения, а также работу электрокалорифера при отключенном вентиляторе.

Реле обрыва фаз Р1 защищает двигатель от работы на двух фазах. При обрыве фазы реле Р1 замыкает свой контакт в цепи катушки промежуточного реле К2, которое срабатывая размыкает свои контакты в цепи катушек магнитных пускателей КМЗ и КМ4, и двигатель отключается.

Автоматизация приточно-вытяжной установки.

Проект автоматизации приточных систем П -- 1...П - 3 выполнен на основании технологического задания группы ОВ.

Страницы: 1, 2